• Sonuç bulunamadı

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.7. Ağdan Bağımsızlık Çalışması

Sabit yüzey sıcaklığına sahip sınırlandırılmış geometride (van Heiningen geometrisi) farklı ağ yapıları şekil 3.10, 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.16’da gösterilmiştir.

26

Şekil 3.10. van Heiningen geometrisinin 5000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.11. van Heiningen geometrisinin 10000 elemanlı ağ yapısı

27

Şekil 3.12. van Heiningen geometrisinin 15000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.13. van Heiningen geometrisinin 20000 elemanlı ağ yapısı

28

Şekil 3.14. van Heiningen geometrisinin 30000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.15. van Heiningen geometrisinin 82000 elemanlı ağ yapısı

29

Şekil 3.16. van Heiningen geometrisinin 133000 elemanlı ağ yapısı

van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.17’de gösterilmektedir.

Şekil 3.17. van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

00 05 10 15 20 25 30 35

00 05 10 15 20 25 30 35 40

y+

x/D

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,standard wall function)

5bin 10bin 15bin 20bin 30bin

30

van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.13’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.13. Van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

van Heiningen geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.18’de gösterilmiştir.

Şekil 3.18. van Heiningen geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

31

van Heiningen geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.14’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.14. van Heiningen geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ karşılaştırması

Şekil 3.19. van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.15’de gösterilmiştir.

00

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,standard wall function)

kaba-30bin orta-82bin sık-133bin

32

Çizelge 3.15. van Heiningen geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

Max y+ Min y+ Ortalama y+

Kaba 7,4 0,5 3,1

Orta 5,4 0.,4 2,1

Sık 4,4 0,3 1,6

Sabit yüzey sıcaklığına sahip sınırlandırılmamış geometride (Alimohammadi geometrisi) farklı ağ yapıları şekil 3.20, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24’de gösterilmiştir.

Şekil 3.20. Alimohammadi geometrisinin 100000 elemanlı ağ yapısı

33

Şekil 3.21. Alimohammadi geometrisinin 121000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.22. Alimohammadi geometrisinin 140000 elemanlı ağ yapısı

34

Şekil 3.23. Alimohammadi geometrisinin 200000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.24. Alimohammadi geometrisinin 731000 elemanlı ağ yapısı

35

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.25’de gösterilmiştir.

Şekil 3.25. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.16’da gösterilmiştir.

Çizelge 3.16. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,standard wall function,second up wind,2.geometri)

80bin 100bin 121bin 140bin

36

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.26’da gösterilmiştir.

Şekil 3.26. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

00 05 10 15 20 25 30 35 40

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18

y+

x/D

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,enhanced wall treatment,second wind up 2.geometri)

80bin 100bin 121bin 140bin 200bin

37

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.17’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.17. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

Max y+ Min y+ Ortalama y+

80bin 33,6 3,8 22,9

100bin 24,5 2,5 15,9

121bin 21,6 1,7 14

140bin 17,8 1,3 11,2

200bin 1,8 0,2 0,6

38

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.27’de gösterilmiştir.

Şekil 3.27. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

00 05 10 15 20 25 30 35 40

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18

y+

x/D

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,menter lechner,second wind up 2.geometri)

80bin 100bin 121bin 140bin 200bin

39

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.18’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.18. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

max y+ min y+ ortalama y+

80bin 33,8 3,8 24,8

100bin 25,1 2,5 17,6

121bin 22,3 1,9 15,4

140bin 18,4 1,5 12,3

200bin 2,6 0,3 1,5

40

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.28’de gösterilmiştir.

Şekil 3.28. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,non equbilium wall function,second wind up 2.geometri)

80bin 100bin 121bin 140bin 200bin

41

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.19’da gösterilmiştir.

Çizelge 3.19. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

max y+ min y+ ortalama y+

80bin 40,1 5,9 23,4

100bin 28,3 3,8 16,8

121bin 25 2,9 14,9

140bin 20 2,2 12,2

200bin 3,8 0,2 1,2

42

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.29’da gösterilmiştir.

Şekil 3.29. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

00 05 10 15 20 25 30 35

00 02 04 06 08 10 12 14 16 18

y+

x/D

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,scalable wall function,second wind up 2.geometri)

80bin 100bin 121bin 140bin 200bin

43

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.20’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.20. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

Max y+ Min y+ Ortalama y+

80bin 31,1 3,6 23,2

100bin 22,7 2,4 16,5

121bin 20 1,8 14,4

140bin 16,2 1,4 12,1

200bin 12,3 0,8 11,1

44

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı çözüm metodlarındaki y+ değerleri şekil 3.30’da gösterilmiştir.

Şekil 3.30. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı çözüm metodlarındaki y+ değerleri

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı çözüm metodlarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.21’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.21. Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı çözüm metodlarındaki y+ karşılaştırması

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,standard wall function,121 bin mesh,2.geometri)

SIMPLE SIMPLEC PISO

45

Alimohammadi geometrisinin Transition SST modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.31’de gösterilmiştir.

Şekil 3.31. Alimohammadi geometrisinin Transition SST modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri

Alimohammadi geometrisinin k-ɛ modelinde farklı çözüm metodlarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.22’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.22. Alimohammadi geometrisinin Transition SST modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ karşılaştırması

46

Sabit ısı akısına sahip sınırlandırılmamış geometride (Del Frate geometrisi) farklı ağ yapıları şekil 3.32, 3.33, 3.34, 3.35, 3.36, 3.37’de gösterilmiştir.

Şekil 3.32. Del Frate geometrisinin 68000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.33. Del Frate geometrisinin 83000 elemanlı ağ yapısı

47

Şekil 3.34. Del Frate geometrisinin 100000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.35. Del Frate geometrisinin 139000 elemanlı ağ yapısı

48

Şekil 3.36. Del Frate geometrisinin 280000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.37. Del Frate geometrisinin 568000 elemanlı ağ yapısı

49

Del Frate geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.38’de gösterilmiştir.

Şekil 3.38. Del Frate geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri

Del Frate geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.23’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.23. Del Frate geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,standard wall function)

68bin 83bin 100bin 139bin 280bin

50

Del Frate geometrisinin Standard k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.39’da gösterilmiştir.

Şekil 3.39. Del Frate geometrisinin Standard k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

Del Frate geometrisinin Standard k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.24’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.24. Del Frate geometrisinin Standard k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ karşılaştırması

y

+

-Mesafe(Standard k-ω,low-Re correction,3.geometri)

68bin 83bin 100bin 139bin 280bin_simple_secondupwind

51

Del Frate geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.40’da gösterilmiştir.

Şekil 3.40. Del Frate geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

değerleri

Del Frate geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.25’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.25. Del Frate geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

y

+

-Mesafe(SST k-ω,low-Re correction,3.geometri)

68bin 83bin 100bin 139bin 280bin 568bin

52

Çizelge 3.26. Del Frate geometrisinin SST k-ω modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması (devam)

139bin 16 1,3 11,1

280bin 2,9 0,3 2,2

568bin 0,6 0 0,4

Sabit ısı akısına sahip sınırlandırılmış geometride (Guerra geometrisi) farklı ağ yapıları şekil 3.41, 3.42, 3.43, 3.44, 3.45, 3.46’da gösterilmiştir.

Şekil 3.41. Guerrra geometrisinin 56000 elemanlı ağ yapısı

53

Şekil 3.42. Guerrra geometrisinin 68000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.43. Guerrra geometrisinin 89000 elemanlı ağ yapısı

54

Şekil 3.44. Guerrra geometrisinin 143000 elemanlı ağ yapısı

Şekil 3.45. Guerrra geometrisinin 239000 elemanlı ağ yapısı

55

Şekil 3.46. Guerrra geometrisinin 740000 elemanlı ağ yapısı

Guerrra geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri şekil 3.47’de gösterilmiştir.

Şekil 3.47. Guerrra geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+ değerleri

Guerra geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki minimum, maksimum ve ortalama y+ değerlerinin karşılaştırılması çizelge 3.26’da gösterilmiştir.

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00

00 01 02 03 04 05 06 07 08

y+

x/D

y

+

-Mesafe(k-

ɛ

,standard wall function, 4.geometri)

56bin 68bin 89bin 143bin 239bin

56

Çizelge 3.27. Guerrra geometrisinin k-ɛ modelinde farklı ağ yapılarındaki y+

karşılaştırması

Max y+ Min y+ Ortalama y+

56bin 30,8 3,6 23,01

68bin 24,8 2,9 18,41

89bin 20,9 2,5 15,48

143bin 18,1 1,8 13,21

239bin 14,1 1,2 10,65

57 4. BULGULAR VE TARTIŞMA

van Heiningen geometrisinde Standard k-ɛ ve Realizable k-ɛ türbülans modellerinin iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.1’de gösterilmiştir.

Şekil 4.1. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Alimohammadi geometrisinde Standard k-ɛ ve Realizable k-ɛ türbülans modellerinin iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.2’de gösterilmiştir.

Şekil 4.2. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

58

Del Frate geometrisinde Standard k-ɛ ve Realizable k-ɛ türbülans modellerinin iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.3’de gösterilmiştir.

Şekil 4.3. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Guerra geometrisinde Standard k-ɛ ve Realizable k-ɛ türbülans modellerinin iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.4’de gösterilmiştir.

Şekil 4.4. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

59

van Heiningen geometrisinde Standard k-ɛ ve RNG k-ɛ türbülans modellerinin standard duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.5’de gösterilmiştir.

Şekil 4.5. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Alimohammadi geometrisinde Standard k-ɛ ve RNG k-ɛ türbülans modellerinin standard duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.6’da gösterilmiştir.

Şekil 4.6. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

60

Del Frate geometrisinde Standard k-ɛ ve RNG k-ɛ türbülans modellerinin standard duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.7’de gösterilmiştir.

Şekil 4.7. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Guerra geometrisinde Standard k-ɛ ve RNG k-ɛ türbülans modellerinin standard duvar fonksiyonu yaklaşımıyla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.8’de gösterilmiştir.

Şekil 4.8. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

61

van Heiningen geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.9’da gösterilmiştir.

Şekil 4.9. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Alimohammadi geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.10’da gösterilmiştir.

Şekil 4.10. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

62

Del Frate geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.11’de gösterilmiştir.

Şekil 4.11. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Guerra geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve iyileştirilmiş duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.12’de gösterilmiştir.

Şekil 4.12. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

63

van Heiningen geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve standard duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.13’de gösterilmiştir.

Şekil 4.13. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Alimohammadi geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve standard duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.14’de gösterilmiştir.

Şekil 4.14. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

64

Del Frate geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve standard duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.15’de gösterilmiştir.

Şekil 4.15. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Guerra geometrisinde Standard k-ɛ türbülans modelinde ve standard duvar fonksiyonu yaklaşımında Dunn ve ark.’nın önermiş olduğu katsayılarla olan sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.16’da gösterilmiştir.

Şekil 4.16. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

65

van Heiningen geometrisinde 293,15 K referans sıcaklığında SST k-ω türbülans modelindeki sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.17’de gösterilmiştir.

Şekil 4.17. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

van Heiningen geometrisinde 310 K referans sıcaklığında SST k-ω türbülans modelindeki sayısal sonuçların deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.18’de gösterilmiştir.

Şekil 4.18. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

66

van Heiningen geometrisinde 310 K referans sıcaklığında standard k-ɛ türbülans modelinde Standard duvar yaklaşımıyla farklı ağ yapılarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.19’da gösterilmiştir.

Şekil 4.19. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

van Heiningen geometrisinde 288,16 K referans sıcaklığında standard k-ɛ türbülans modelinde Standard duvar yaklaşımıyla farklı ağ yapılarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.20’de gösterilmiştir.

Şekil 4.20. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

67

Alimohammadi geometrisinde Transition SST türbülans modelinde ve 288,16 K referans sıcaklığında farklı ağ yapılarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.21’de gösterilmiştir.

Şekil 4.21. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

68

Alimohammadi geometrisinde 288,16 K referans sıcaklığında standard k-ɛ türbülans modelinde Standard duvar yaklaşımıyla farklı ağ yapılarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.22’de gösterilmiştir.

Şekil 4.22. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

69

Alimohammadi geometrisinde 288,16 K referans sıcaklığında standard k-ɛ türbülans modelinde Standard duvar yaklaşımıyla farklı çözüm metodlarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.23’de gösterilmiştir.

Şekil 4.23. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

70

Alimohammadi geometrisinde 288,16 K referans sıcaklığında et kalınlığının dikkate alınmadığı durumda standard k-ɛ türbülans modelinde Standard duvar yaklaşımıyla farklı çözüm metodlarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.24’de gösterilmiştir.

Şekil 4.24. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

71

Alimohammadi geometrisinde 288,16 K referans sıcaklığında et kalınlığının dikkate alınmadığı durumda Transition SST türbülans modelinde farklı çözüm metodlarının sayısal sonuçlarının deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.25’de gösterilmiştir.

Şekil 4.25. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

72

Del Frate geometrisinde 293,55 K referans sıcaklığında SST k-ω türbülans modelinde 568 bin ağ yapısındaki sayısal sonucun deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.26’da gösterilmiştir.

Şekil 4.26. Bulguların deneysel çalışma ile karşılaştırılması

van Heiningen geometrisinde 310 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.27’de gösterilmiştir.

Şekil 4.27. van Heiningen geometrisinde modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

73

van Heiningen geometrisinde 310 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.28’de gösterilmiştir.

Şekil 4.28. van Heiningen geometrisinde modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

van Heiningen geometrisinde 310 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.29’da gösterilmiştir.

Şekil 4.29. van Heiningen geometrisinde modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

74

Alimohammadi geometrisinde 298,15 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.30’da gösterilmiştir.

Şekil 4.30. Alimohammadi geometrisinde modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Alimohammadi geometrisinde 298,15 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.31’de gösterilmiştir.

Şekil 4.31. Alimohammadi geometrisinde modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

75

Alimohammadi geometrisinde 298,15 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.32’de gösterilmiştir.

Şekil 4.32. Alimohammadi geometrisinde modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Del Frate geometrisinde 293,55 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.33’de gösterilmiştir.

Şekil 4.33. Del Frate geometrisinde modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

76

Del Frate geometrisinde 293,55 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.34’de gösterilmiştir.

Şekil 4.34. Del Frate geometrisinde modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Del Frate geometrisinde 293,55 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.35’de gösterilmiştir.

Şekil 4.35. Del Frate geometrisinde modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

77

Guerra geometrisinde 293,15 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.36’da gösterilmiştir.

Şekil 4.36. Guerra geometrisinde modifiye edilmiş Standard k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

Guerra geometrisinde 293,15 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.37’de gösterilmiştir.

Şekil 4.37. Guerra geometrisinde modifiye edilmiş RNG k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

78

Guerra geometrisinde 293,15 K referans sıcaklığında modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması şekil 4.38’de gösterilmiştir.

Şekil 4.38. Guerra geometrisinde modifiye edilmiş Realizable k-ɛ türbülans modelinin deneysel çalışma ile karşılaştırılması

79 5. SONUÇ

Bu tez çalışmasında ANSYS FLUENT yazılımı kullanılarak farklı sınır şartlarına sahip 4 impinging jet geometrisi üzerinde modifiye edilmiş k-ɛ türbülans modeli ile çarpma bölgesindeki ısı transferi olayı hesaplamalı olarak gözlemlenmiştir ve literatürdeki deneysel çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Sabit yüzey sıcaklığına sahip sınırlandırılmış geometride (van Heiningen geometrisi) modifiye edilmiş değerlerin etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Sabit yüzey sıcaklığına sahip sınırlandırılmamış geometride (Alimohammadi geometrisi) modifiye edilmiş değerlerin ikincil peak noktasını yakalamakta başarısız olduğu gözlemlenmiştir. Sabit ısı akısına sahip sınırlandırılmamış geometride (Del Frate geometrisi) modifiye RNG k-ɛ değerlerinin ikincil peak noktasına yakın çıktığı gözlemlenmiştir. Sabit ısı akısına sahip sınırlandırılmış geometride (Guerra geometrisi) yine modifiye edilmiş değerlerin iyileştirme sağlamadığı gözlemlenmiştir.

Literatürdeki yapılan çalışmalardan k-ɛ türbülans modelinin impinging jet akışında başarısız olduğu bilinmektedir. Bu çalışma ile impinging jet akışında k-ɛ türbülans modelinin başarısız olmasının sebebinin modelde kullanılan katsayılardan dolayı olmadığı gözlemlenmiştir.

80 KAYNAKLAR

Ahmed, Z. U., Al-abdeli, Y. M., Guzzomi, F. G. 2017. Flow field and thermal behaviour in swirling and non-swirling turbulent impinging jets. International journal of Thermal Sciences, 114(-):241-256.

Alfonsi, G. 2019. Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equations for Turbulence Modeling. Applied Mechanics Reviews, 62(4)

Alimohammadi, S., Murray, D. B., Persoons,T. 2014. Experimental validation of a computational fluid Dynamics Methodology for Transitional Flow Heat Transfer Characteristics of a Steady Impinging Jet. Journal of Heat Transfer, 136(6):091703.

Anderrson, B., Anderrson, R., Hakansson, L., Mortensen, M., Sudiyo,R., Wachem,B. 2012. Computational Fluid Dynamics for Engineers. Cambridge University Press, New York, USA, 189 s.

Carlomagno, G., M., Laniro, A. 2014. Thermo-fluid-dynamics of submerged jets impinging at short nozzle-to-plate distance: A review. Experimental Thermal and Fluid Science, 58(-):15-35.

Chan, T. L., Leung, C. W., Jambunathan, K., Ashforth-Frost, S., Zhou, Y., Liu, M.

H. 2001. Heat transfer characteristics of a slot jet impinging on a semi-circular convex surface. International Journal of Heat and Fluid Flow, 45(-):993-1006.

Chung,T.,J. 2002. Computatıonal Fluıd Dynamics. Cambrıdge Unıversıty Press, Cambridge,1012 s.

Cziesla, T., Tandogan, E., Mitra, N. K. 1997. Large eddy simulation of heat transfer from impinging slot jets. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, 32(1):1-17.

Çengel, Y., Boles, M. A. 2013. Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik.Palme Yayıncılık, Ankara, 978 s.

Del Frate,L.,Galassi, G. 2011.CFD Simulations of a Normally-Impinging Jet from a Circular Nozzle.International conference Nuclear Energy for New Europe,12-15 Eylül 2011,Bovec,Slovenia.

Durbin, P. A. 1996. On the k-3 stagnation point anomaly. International Journal of Heat and Fluid Flow,17(1):89-90.

Durbin,P., A., Pettersson Reif,B.,A. 2011. Statistical Theory and Modeling for turbulent Flows. A John Wiley and Sons Publication, UK, 357 s.

Genceli, O. F. 2000. Çözümlü Isı Taşınımı Problemleri. Birsen Yayınevi, İstanbul, 644 s.

Guerra,D. R. S.,Su,J.,Freire,A.P.S .2005. The near Wall behavior of an impinging jet.

Guerra,D. R. S.,Su,J.,Freire,A.P.S .2005. The near Wall behavior of an impinging jet.

Benzer Belgeler